Lijevano željezo jedna je od najčešćih i dobro proučenih legura u metalurgiji. Čovjek je dugo poznat i jednostavan za proizvodnju, a koristi se u svim sektorima gospodarstva. Na prvi pogled ne djeluje osobito vrijedno: tvrdi, ali krhki metal se ne može koristiti na isti način kao čelik. No, količina taljenja i dalje je vrlo značajna.

Kemijski sastav

Ovaj metal je legura željeza i ugljika, koja sadrži malu količinu nečistoća. Postotak željeza dostiže razinu veću od 90%. Prisutni su i silicij, fosfor, mangan i sumpor. Ugljik - ne manje od 2, 14%. Definira svojstva cijelog spoja.

Uloga ugljika

Prije svega, ugljik daje tvrdoću. Upravo ugljik formira karakteristike čvrstoće legure koji su izvrstan materijal za ljevaonicu. Ali također smanjuje duktilnost i duktilnost.

Stoga tvrdi, ali krhki metal ima ograničen opseg . To su uglavnom metalurgija, strojarstvo, automobilska industrija, proizvodnja teške posebne opreme, komunalije i industrijski dizajn.

U sastavu lijevanog željeza ugljik može biti prisutan u različitim oblicima: kao cementit (Fe 3 C), ili grafit (lamelarni, sferni, flokulentni). Grafit u velikoj mjeri određuje svojstva ovog materijala, koji je trenutno podijeljen u sljedeće vrste:

  1. Grey.
  2. Visoka čvrstoća.
  3. Kovan.
  4. Bijela.
  5. Pola.

Vrste lijevanog željeza

Ovisno o stanju ugljika u lijevanom željezu, postoje:

  • Najčešći je sivi lijev. Ima veliku čvrstoću, slabo skupljanje, nisku temperaturu kristalizacije i dobro se obrađuje. Proizvodi visokokvalitetna tijela i dijelove za strojarstvo (klipovi, cilindri, kućišta i ventili kotlova). I dijelovi od lijevanog željeza koji rade s udarima bez udara dobro su se pokazali: okviri strojnih kreveta, razni osovine i remenice. Sadržaj ugljika je od 2, 4 do 3, 8%. Obilježavanje - MF.
  • Lijevano željezo visoke čvrstoće (HF) dobiva se pomoću posebne toplinske obrade i dodavanja aditiva (legiranja). Grafit u njemu ima sferni oblik i kad se topi, kombinira se s elementima rešetke željeznog kristala. To daje poboljšanje mehaničkih svojstava, što omogućuje proizvodnju pouzdanih radilica, poklopca cilindra, lijevanih cijevi i grijaćih uređaja. Prema svojim karakteristikama, ovaj se tip približava nekim vrstama čelika.
  • Duktilno željezo koristi se za izradu umjetničkih proizvoda, metalnih dekora, ali uglavnom za proizvodnju kolektora i proizvodnju dijelova za poljoprivredne strojeve i automobile koji moraju raditi u teškim uvjetima. Zajedno s drugima koristi se u elektroindustriji. Ova legura je vrsta bijele boje.
  • Bijelo lijevano željezo. Nazvan je tako zbog karakteristične bijele boje na mjestu rasjeda. Sadrži oko tri posto ugljika u obliku karbida i cementita. Krhka je i krhka, pa se koristi u proizvodnji dijelova koji nisu podložni posebnim opterećenjima.
  • Prijelazni stupanj između srednjeg opsega (siva) i bojna glava (bijela) je napola lijevano željezo. U njemu su grafit i karbid prisutni u jednakim omjerima, s ukupnim udjelom ugljika 3, 5-4, 15%. Materijal se koristi u proizvodnji dijelova koji rade u uvjetima trenja.

Svojstva i karakteristike

Gustoća lijevanog željeza varira od 6800 do 7200 g / cm2 Zbog prisutnosti grafita mnogo je niža od gustoće čelika - za oko 8-10%. Gustoća ovisi i o sadržaju magnezija, silicija i ugljika.

Modifikatori mogu značajno povećati gustoću, što povećava otpornost materijala na koroziju . Ova se značajka uzima u obzir u proizvodnji kanalizacijskih cijevi, pokrova šahtova itd.

Specifična težina lijevanog željeza u velikoj mjeri ovisi o načinu topljenja i modifikatorima koji se koriste. Čak se i u proizvodu (disku) pokazatelji njegove specifične gravitacije u gornjem i donjem dijelu razlikuju za nekoliko posto. Sadržaj grafita i uvjeti primarne kristalizacije metala su također važni. Prosječna vrijednost se kreće od 7, 1 do 7, 5 g / cm2 .

Ostale karakteristike, poput mase lijevanog željeza u proizvodu, duktilnost ovise o tehnologiji proizvodnje. Toplinska vodljivost ostaje nepromijenjena - 1200 Celzijevih stupnjeva .

Zanimljive činjenice o lijevanom željezu

Zanimljivi podaci o lijevanom željezu su sljedeći:

  • Ne nalazimo ga u prirodi, ovo je legura.
  • Prvo su ih dobili Kinezi.
  • U opticaju su neko vrijeme kružile novčanice od željeza.
  • Tehnologija proizvodnje došla je u Rusiju preko majstora Zlatne Horde.
  • Britanci su izgradili most od lijevanog željeza u 18. stoljeću.
  • Vodeći svjetski proizvođač je Kina.
  • Kućne posude (tave, lonci, glačala) s manjim promjenama korištene su već stoljećima.

Relevantnost lijevanog željeza

Prošlo je manje od jedne i pol tisuće godina od dobivanja prve legure željeza i ugljika. Čini se da bi ga najnovija tehnologija znanstvenog i tehnološkog napretka trebala potpuno ukloniti. Ali ne.

Jednostavno i pouzdano, lijevano željezo sada je neophodno na mnogim područjima ljudske aktivnosti. A u nekim slučajevima to preferiraju pred novim, naprednijim materijalima.

Kupka od lijevanog željeza može biti pokazatelj dobre financijske situacije za predstavnika srednje klase. Kovana ograda ljetnikovaca karakterizira vlasnika ne samo kao bogataša, već i kao osobu s određenim umjetničkim ukusom. A čuveni Kaslijev livenje umjetnički kritičari postavljaju u rame s najboljim primjerima umjetničkog kiparstva.

Kategorija:

Tehnologije